WO2019132326A1 - Mixer for combustor - Google Patents

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WO2019132326A1
WO2019132326A1 PCT/KR2018/015718 KR2018015718W WO2019132326A1 WO 2019132326 A1 WO2019132326 A1 WO 2019132326A1 KR 2018015718 W KR2018015718 W KR 2018015718W WO 2019132326 A1 WO2019132326 A1 WO 2019132326A1
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WO
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inner housing
outer housing
housing
liquid fuel
disposed
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PCT/KR2018/015718
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김신현
정승채
박희호
안철주
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한화에어로스페이스 주식회사
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow

Definitions

  • the first baffle portion may be disposed to partly separate the chamber portion from the inner wall of the chamber portion so as to divide the chamber portion into two spaces and connect the two chambers of the chamber portion.
  • the liquid fuel is supplied to the inner housing 130 through the chamber portion 140 at a high speed in the chamber portion 140 where the fuel guide portion 160 is connected.
  • the velocity of the liquid fuel is low and the pressure of the liquid fuel is decreased, so that the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 A positive fluid can be introduced.
  • the amount of the liquid fuel moving along the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 may not be uniform over the entire outer surface of the inner housing 130.
  • a through hole 231 may be formed in the outer surface of the inner housing 230.
  • the through hole 231 may be formed to penetrate from the outer surface of the inner housing 230 to the inner surface thereof.
  • the through hole 231 may be formed in the inner housing 230 in a diagonal direction.
  • the inlet of the through-hole 231 and the outlet of the through-hole 231 may be disposed at different portions.
  • the inlet port of the through hole 231 may be formed on the inner surface of the inner housing 230 and the outlet port of the through hole 231 may be formed on the outer surface of the inner housing 230.
  • the inlet of the through-hole 231 may be disposed upstream with respect to the flow direction of the liquid fluid than the outlet of the through-hole 231.
  • the second swirler 282 is disposed between the second outer housing 220 and the inner housing 230 to rotate (or rotate) the liquid fuel. At this time, the second swirler 282 may be formed similar to the first swirler 281. At this time, the second swirler 282 can rotate the liquid fuel in the same direction as the third swirler 283.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention.
  • 12 is a perspective view showing the inner housing of the mixer shown in Fig.
  • the combustor 2-1 may include at least one mixer. At this time, when the combustor 2-1 includes a plurality of the mixers, the plurality of mixers may be arranged to be spaced apart from each other on a predetermined circumference.
  • the mixer can mix the liquid fuel with air. At this time, energy can be supplied from the igniter to burn the fuel.

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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The present invention comprises: an inner housing into which air flows; a first outer housing disposed so as to encompass an outlet part of the inner housing, and spaced from the inner housing such that the air flows therein; a second outer housing disposed inside the first outer housing, and disposed so as to be spaced from the inner housing, thereby guiding liquid fuel; a fuel guide part connected to the second outer housing, and guiding the liquid fuel from the outside to a space between the inner housing and the second outer housing; and a first baffle part disposed between the inner housing and the second outer housing, and distributing, between the inner housing and the second outer housing, the liquid fuel supplied from the fuel guide part.

Description

연소기용 혼합기Combustor for Combustor
본 발명은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소기용 혼합기에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus, and more particularly to a mixer for a combustor.
일반적으로 혼합기는 연소기에 배치되어 연료와 기체를 혼합하여 연소기로 공급할 수 있다. 이때, 혼합기는 액체 연료를 외부로부터 공급받아 미립자환 후 기체와 혼합할 수 있다. 이러한 혼합기에 액체 연료가 공급되는 경우 액체 연료는 혼합기를 통과하면서 균일하게 분배되어야 액체 연료의 미립자화가 가능하다.Generally, the mixer is disposed in the combustor, and the fuel and the gas may be mixed and supplied to the combustor. At this time, the mixer may be supplied with the liquid fuel from the outside and mix with the gas after the particulate change. When the liquid fuel is supplied to such a mixer, the liquid fuel must be uniformly distributed while passing through the mixer, so that the liquid fuel can be made into fine particles.
그러나 상기와 같은 경우 혼합기에 공급되는 액체 연료는 특정 부위에서 압력손실이 과다하게 발생하여 혼합기 전체로 균일하게 공급되지 않을 뿐만 아니라 특정 부위에서는 액체 연료가 미립자화되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 경우 연소기의 성능이 저하될 뿐만 아니라 연소기가 배치된 엔진의 성능을 저하시킬 수 있다. However, in the above case, the liquid fuel supplied to the mixer may not be uniformly supplied to the entire mixer due to excessive pressure loss at a specific site, and the liquid fuel may not be atomized at a specific site. In this case, not only the performance of the combustor is deteriorated but also the performance of the engine in which the combustor is disposed can be deteriorated.
이러한 연소기와 관련된 연소기는 일본등록특허 제468977호(발명의 명칭: 2종 연료 노즐, 특허권자: GENERAL ELECTRIC CO)에 구체적으로 개시되어 있다. A combustor related to such a combustor is specifically disclosed in Japanese Patent No. 468977 entitled " Secondary fuel nozzle, patentee: GENERAL ELECTRIC CO. &Quot;
본 발명의 실시예들은 연소기용 혼합기를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention seek to provide a mixer for a combustor.
본 발명의 일 측면은, 내부에 공기가 유입되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징과, 상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징과, 상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부와, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이에 배치되며, 상기 연료안내부에서 공급되는 액체 연료를 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 분배하는 제1 배플부를 포함하는 혼합기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: an inner housing into which air is introduced; a first outer housing disposed to surround the outlet of the inner housing and separated from the inner housing to receive air; A second outer housing disposed within the inner housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel; and a second outer housing connected to the second outer housing, And a first baffle portion disposed between the inner housing and the second outer housing and distributing the liquid fuel supplied from the fuel guide portion between the inner housing and the second outer housing Lt; / RTI >
본 발명의 실시예들은 혼합기 전체에 액체 연료가 균일하게 제공됨으로써 혼합기 후단에서 방출되는 입자화된 액체 연료의 균일도가 상승할 수 있다. The embodiments of the present invention can uniformly provide the liquid fuel to the entire mixer, thereby raising the uniformity of the granulated liquid fuel discharged from the downstream end of the mixer.
본 발명의 실시예들은 혼합기 후단에서 액체 연료의 압력손실을 최소화할 수 있다. Embodiments of the present invention can minimize the pressure loss of the liquid fuel at the downstream of the mixer.
본 발명의 실시예들은 혼합기 전체에 액체 연료가 균일하게 제공됨으로써 혼합기 후단에서 방출되는 입자화된 액체 연료의 균일도가 상승할 수 있다. The embodiments of the present invention can uniformly provide the liquid fuel to the entire mixer, thereby raising the uniformity of the granulated liquid fuel discharged from the downstream end of the mixer.
본 발명의 실시예들은 액체 연료를 미립자화가 촉진될 수 있다.Embodiments of the present invention can promote particulation of the liquid fuel.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 부분단면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing a mixer according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 혼합기를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the mixer shown in Fig.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a mixer according to another embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
도 5는 도 1 또는 도 3에 도시된 혼합기를 포함하는 엔진을 보여주는 개념도이다.Fig. 5 is a conceptual diagram showing an engine including the mixer shown in Fig. 1 or Fig.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 부분단면도이다.6 is a partial cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 혼합기를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the mixer shown in Fig.
도 8은 도 7에 도시된 A부분을 보여주는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing part A shown in Fig.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention.
도 10은 도 9에 도시된 혼합기의 내부하우징을 보여주는 사시도이다. 10 is a perspective view showing the inner housing of the mixer shown in FIG.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다. 11 is a cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention.
도 12는 도 11에 도시된 혼합기의 내부하우징을 보여주는 사시도이다. 12 is a perspective view showing the inner housing of the mixer shown in Fig.
도 13은 도 6, 도 9 또는 도 11에 도시된 혼합기를 포함하는 엔진을 보여주는 개념도이다. FIG. 13 is a conceptual diagram showing an engine including the mixer shown in FIG. 6, FIG. 9, or FIG.
본 발명의 일 측면은, 내부에 공기가 유입되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징과, 상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징과, 상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부와, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이에 배치되며, 상기 연료안내부에서 공급되는 액체 연료를 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 분배하는 제1 배플부를 포함하는 혼합기를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: an inner housing into which air is introduced; a first outer housing disposed to surround the outlet of the inner housing and separated from the inner housing to receive air; A second outer housing disposed within the inner housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel; and a second outer housing connected to the second outer housing, And a first baffle portion disposed between the inner housing and the second outer housing and distributing the liquid fuel supplied from the fuel guide portion between the inner housing and the second outer housing Lt; / RTI >
또한, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징을 연결하며, 상기 제1 배플부가 배치되는 챔버부를 더 포함할 수 있다.  The apparatus may further include a chamber portion connecting the inner housing and the second outer housing, wherein the first baffle portion is disposed.
또한, 상기 제1 배플부는, 상기 챔버부를 두개의 공간으로 구분하고, 상기 챔버부의 두개의 공간을 연결하도록 상기 챔버부의 내벽으로부터 일부가 이격되도록 배치될 수 있다. The first baffle portion may be disposed to partly separate the chamber portion from the inner wall of the chamber portion so as to divide the chamber portion into two spaces and connect the two chambers of the chamber portion.
또한, 상기 제1 배플부와 상기 챔버부 내벽 사이의 이격된 거리는 상기 연료안내부와의 거리에 따라 상이할 수 있다. The distance between the first baffle portion and the inner wall of the chamber portion may differ depending on the distance from the fuel guide portion.
또한, 상기 제1 배플부와 일정 각도를 형성하도록 배치되며, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 공급되는 액체 연료를 배분시키는 제2 배플부를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a second baffle portion disposed to form an angle with the first baffle portion and distributing the liquid fuel supplied between the inner housing and the second outer housing.
또한, 상기 제2 배플부는 복수개 구비되며, 서로 인접하는 상기 제2 배플부 사이의 거리는 상기 연료안내부와의 거리에 따라 상이할 수 있다. In addition, a plurality of the second baffle portions may be provided, and the distance between the adjacent second baffle portions may be different according to the distance from the fuel guide portion.
본 발명의 다른 측면은, 내부에 공기가 유입되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징과, 상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징과, 상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부를 포함하고, 상기 내부하우징에는 상기 내부하우징과 제2 외부하우징 사이의 공간으로 연통하는 관통홀이 형성된 혼합기를 제공할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: an inner housing into which air is introduced; a first outer housing disposed to surround the outlet of the inner housing and separated from the inner housing to receive air; A second outer housing disposed within the inner housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel; and a second outer housing connected to the second outer housing, And a fuel guide portion for guiding the fuel to the space, wherein the inner housing is provided with a through hole communicating with the space between the inner housing and the second outer housing.
또한, 상기 관통홀은 나선형으로 형성될 수 있다. Further, the through holes may be formed in a spiral shape.
또한, 상기 관통홀은 복수개 구비되며, 상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면을 따라 일주하며, 서로 이격되도록 배열될 수 있다. The plurality of through holes may be arranged along the outer surface of the inner housing and spaced apart from each other.
또한, 상기 관통홀은 복수개 구비되며, 상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면에 사선으로 배열될 수 있다. In addition, a plurality of through holes may be provided, and the plurality of through holes may be arranged diagonally on an outer surface of the inner housing.
또한, 상기 각 관통홀의 유입구의 크기는 서로 상이할 수 있다. In addition, the sizes of the inlets of the through holes may be different from each other.
또한, 상기 제2 외부하우징과 상기 내부하우징 사이에 배치되는 스월러를 더 포함하고, 상기 관통홀의 토출구는 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상기 스월러보다 하류 측에 배치될 수 있다. Further, a swirler disposed between the second outer housing and the inner housing may be further provided, and the discharge port of the through-hole may be disposed on the downstream side of the swirler with respect to the flow direction of the liquid fuel.
본 발명의 또 다른 측면은, 내부에 공기가 유입되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징과, 상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징과, 상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부와, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이에 배치되며, 상기 연료안내부에서 공급되는 액체 연료를 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 분배하는 제1 배플부를 포함하고, 상기 내부하우징에는 상기 내부하우징과 제2 외부하우징 사이의 공간으로 연통하는 관통홀이 형성된 혼합기를 제공할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an air conditioner, comprising: an inner housing into which air flows, an outer housing disposed to surround an outlet of the inner housing and separated from the inner housing to receive air, A second outer housing disposed within the inner housing and spaced apart from the inner housing for guiding the liquid fuel; a second outer housing connected to the second outer housing, the liquid fuel being disposed between the inner housing and the second outer housing, A first baffle portion disposed between the inner housing and the second outer housing and distributing liquid fuel supplied from the fuel guide portion between the inner housing and the second outer housing; Wherein the inner housing is provided with a mixer having a through hole communicating with a space between the inner housing and the second outer housing, Can.
또한, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징을 연결하며, 상기 제1 배플부가 배치되는 챔버부를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a chamber portion connecting the inner housing and the second outer housing, wherein the first baffle portion is disposed.
또한, 상기 제1 배플부는, 상기 챔버부를 두개의 공간으로 구분하고, 상기 챔버부의 두개의 공간을 연결하도록 상기 챔버부의 내벽으로부터 일부가 이격되도록 배치될 수 있다. The first baffle portion may be disposed to partly separate the chamber portion from the inner wall of the chamber portion so as to divide the chamber portion into two spaces and connect the two chambers of the chamber portion.
또한, 상기 제1 배플부와 일정 각도를 형성하도록 배치되며, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 공급되는 액체 연료를 배분시키는 제2 배플부를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include a second baffle portion disposed to form an angle with the first baffle portion and distributing the liquid fuel supplied between the inner housing and the second outer housing.
또한, 상기 관통홀은 나선형으로 형성될 수 있다. Further, the through holes may be formed in a spiral shape.
또한, 상기 관통홀은 복수개 구비되며, 상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면에 사선으로 배열될 수 있다. In addition, a plurality of through holes may be provided, and the plurality of through holes may be arranged diagonally on an outer surface of the inner housing.
또한, 상기 관통홀은 복수개 구비되며, 상기 각 관통홀의 유입구의 크기는 서로 상이할 수 있다. In addition, a plurality of the through holes may be provided, and the sizes of the inlets of the through holes may be different from each other.
또한, 상기 제2 외부하우징과 상기 내부하우징 사이에 배치되는 스월러를 더 포함하고, 상기 관통홀의 토출구는 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상기 스월러보다 하류 측에 배치될 수 있다.Further, a swirler disposed between the second outer housing and the inner housing may be further provided, and the discharge port of the through-hole may be disposed on the downstream side of the swirler with respect to the flow direction of the liquid fuel.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. used in this specification may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분"위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.It will be understood that when a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" or "on" another portion, do.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to the drawings, substantially identical or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, do. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated for convenience of explanation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 부분단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 혼합기를 보여주는 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view showing a mixer according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing the mixer shown in Fig.
도 1 및 도 2를 참고하면, 혼합기(100)는 제1 외부하우징(110), 제2 외부하우징(120), 내부하우징(130), 챔버부(140), 코어부(150), 연료안내부(160), 제1 배플부(171), 제2 배플부(172), 제1 스월러(181), 제2 스월러(182) 및 제3 스월러(183)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the mixer 100 includes a first outer housing 110, a second outer housing 120, an inner housing 130, a chamber portion 140, a core portion 150, A first swath portion 181, a second swath wall portion 182 and a third swath wall portion 183. The first swath portion 181 may include a first swath portion 160, a first baffle portion 171, a second baffle portion 172,
제1 외부하우징(110)은 연소기(미도시)에 연결될 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(110)은 상기 연소기에 별도로 연결될 수 있으며, 내부에 화염이 발생할 수 있다.The first outer housing 110 may be connected to a combustor (not shown). At this time, the first outer housing 110 may be separately connected to the combustor, and a flame may be generated therein.
제2 외부하우징(120)은 제1 외부하우징(110) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(110)과 제2 외부하우징(120)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 제1 외부하우징(110)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 외부 공기가 유입되어 통과할 수 있다. The second outer housing 120 may be disposed within the first outer housing 110. At this time, the first outer housing 110 and the second outer housing 120 may be spaced apart from each other. External air can flow into and pass through the space between the first outer housing 110 and the second outer housing 120.
내부하우징(130)은 제2 외부하우징(120) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 내부하우징(130) 내부로는 외기가 유입되어 유동할 수 있다. 또한, 내부하우징(130)은 제2 외부하우징(120)과 이격되도록 배치될 수 있으며, 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120)의 이격된 공간으로는 액체 연료가 이동할 수 있다. 내부하우징(130)의 일단은 제2 외부하우징(120) 내부에 배치될 수 있다. 이러한 경우 내부하우징(130)은 제2 외부하우징(120) 내부에 완전히 삽입된 상태로 배치될 수 있다. The inner housing 130 may be disposed within the second outer housing 120. At this time, outside air may flow into the inner housing 130 and flow. In addition, the inner housing 130 may be spaced apart from the second outer housing 120, and the liquid fuel may move into a space between the inner housing 130 and the second outer housing 120. One end of the inner housing 130 may be disposed inside the second outer housing 120. In this case, the inner housing 130 may be completely inserted into the second outer housing 120.
챔버부(140)는 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120)을 연결할 수 있다. 이때, 챔버부(140)는 연료안내부(160)와 연결되어 연료안내부(160)에서 공급되는 액체 연료를 분배할 수 있다. 이러한 경우 챔버부(140)는 원형의 고리 형태로 형성될 수 있으며, 내부하우징(130) 및 제2 외부하우징(120)의 끝단을 차폐시킬 수 있다. 또한, 챔버부(140)는 내부하우징(130) 및 제2 외부하우징(120)의 외주면을 따라 하나의 공간을 형성할 수 있다. 이러한 경우 챔버부(140)는 외부와 완전히 차단되도록 형성되어 내부하우징(130) 및 제2 외부하우징(120)의 공간과 연결될 수 있다. 또한, 챔버부(140)의 내부 공간은 연료안내부(160)보다 확장되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(160)의 토출구의 면적은 챔버부(140)의 내부의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 연료안내부(160)와 챔버부(140)가 연결되는 부분은 만곡지게(또는 곡률지게) 형성될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(160)에서 토출되는 액체 연료는 순차적으로 확장되는 토출구를 통하여 챔버부(140)로 이동할 수 있어 압력 소실을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라 이러한 경우 연료안내부(160)에서 토출되는 액체 연료는 난류 형성이 억제됨으로써 균일한 흐름이 구현되는 것이 가능하고 다양한 방향으로 균일하게 이동하는 것이 가능하다. The chamber part 140 may connect the inner housing 130 and the second outer housing 120. At this time, the chamber part 140 is connected to the fuel guiding part 160 to distribute the liquid fuel supplied from the fuel guiding part 160. In this case, the chamber part 140 may be formed in a circular ring shape and may shield the ends of the inner housing 130 and the second outer housing 120. In addition, the chamber part 140 may form one space along the outer circumferential surfaces of the inner housing 130 and the second outer housing 120. In this case, the chamber part 140 may be formed to be completely blocked from the outside and connected to the spaces of the inner housing 130 and the second outer housing 120. In addition, the inner space of the chamber part 140 may be formed to extend more than the fuel guide part 160. In this case, the area of the discharge port of the fuel guide 160 may be smaller than the area of the interior of the chamber 140. In addition, the portion where the fuel guide 160 and the chamber 140 are connected may be curved (curved). In this case, the liquid fuel discharged from the fuel guiding portion 160 can be moved to the chamber portion 140 through the discharge port which sequentially expands, so that the pressure loss can be minimized. In addition, in this case, the liquid fuel discharged from the fuel guide 160 can be uniformly flowed by suppressing turbulent flow formation, and can be uniformly moved in various directions.
코어부(150)는 내부하우징(130) 내부에 내부하우징(130)의 내면으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 코어부(150)는 내부하우징(130)의 중앙 부분에 배치될 수 있으며, 내부하우징(130) 내부로 진입하는 공기를 다양한 방향으로 분산시키는 것이 가능하다. 이러한 경우 코어부(150)는 공기의 흐름 방향에 대해서 상류측 코어부(150) 부분에서 코어부(150)의 일정 부분까지 단면적이 일정할 수 있다. 또한, 코어부(150)의 일정 부분으로부터 공기의 흐름 방향에 대해서 하류측 코어부(150) 부분까지 갈수록 코어부(150)의 단면적이 작아지도록 형성될 수 있다. 에를 들면, 코어부(150)는 물방울 형태일 수 있다.The core portion 150 may be disposed inside the inner housing 130 to be spaced from the inner surface of the inner housing 130. At this time, the core portion 150 may be disposed at a central portion of the inner housing 130, and it is possible to disperse air entering the inner housing 130 in various directions. In this case, the cross-sectional area of the core portion 150 may be constant from the upstream core portion 150 to a certain portion of the core portion 150 with respect to the air flow direction. In addition, the cross-sectional area of the core portion 150 may be reduced from a certain portion of the core portion 150 to a portion of the downstream-side core portion 150 with respect to the flow direction of the air. For example, the core portion 150 may be in the form of a droplet.
제1 배플부(171)는 챔버부(140) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 배플부(171)는 챔버부(140)를 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구획할 수 있다. 이때, 제1 공간(S1)은 연료안내부(160)과 연결되는 공간일 수 있으며, 제2 공간(S2)는 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간과 연결되는 공간일 수 있다. 제1 배플부(171)는 챔버부(140)의 높이 방향에 대해서 챔버부(140)의 일면으로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 챔버부(140)의 일면은 내부하우징(130)의 외면으로부터 인입된 부분일 수 있다. 제1 배플부(171)는 제2 외부하우징(120)으로부터 챔버부(140) 내부의 공간으로 돌출될 수 있다. 제1 배플부(171)의 일면은 챔버부(140)의 내벽으로부터 이격되도록 배치됨으로써 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)을 연결할 수 있다. 이때, 제1 공간(S1)은 연료안내부(160)에서 공급된 액체 연료가 일시적으로 수납할 수 있으며, 제2 공간(S2)은 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간과 연결되어 액체 연료를 공급할 수 있다. 상기와 같이 제1 배플부(171)가 챔버부(140)의 내벽 사이에 형성하는 공간의 크기(또는 길이)는 제1 배플부(171) 전체에서 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 배플부(171)의 일면과 챔버부(140) 내벽 사이의 거리는 제1 배플부(171) 전체에서 상이하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 배플부(171)의 일면과 챔버부(140) 내벽 사이의 거리는 연료안내부(160)의 토출구 부분을 기준으로 연료안내부(160)의 토출구 부분으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(160)의 토출구 부분에 배치된 제1 배플부(171)의 일면과 챔버부(140) 내벽 사이의 제1 거리(L1)는 연료안내부(160)의 토출구 부분으로부터 가장 먼 챔버부(140) 내부에 배치된 제1 배플부(171)의 일면과 챔버부(140) 내벽 사이의 제2 거리(L2)는 서로 상이할 수 있다. 이때, 제1 거리(L1)는 제2 거리(L2)보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제1 거리(L1)는 도 1에서 상측 부분이고, 제2 거리(L2)는 도 1의 하측 부분에서 측정된 것일 수 있다. 또한, 제1 거리(L1)로부터 제2 거리(L2)로 갈수록 제1 배플부(171)의 일면과 챔버부(140) 내벽 사이의 거리는 점점 커지도록 형성될 수 있다. 상기와 같이 거리가 가변하는 경우 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 이동하는 액체 연료의 양은 챔버부(140) 전체에서 상이할 수 있다. 예를 들면, 연료안내부(160)가 연결된 챔버부(140)에서는 연료안내부(160)에서 공급되는 액체 연료로 인하여 액체 연료의 압력이 챔버부(140)의 다른 부분보다 상대적으로 높을 수 있다. 반면, 연료안내부(160)에서 가장 먼 챔버부(140) 부분에서는 챔버부(140)의 다른 부분보다 상대적으로 액체 연료의 압력이 낮을 수 있다. 상기와 같은 경우 제1 배플부(171)가 존재하지 않으면, 연료안내부(160)가 연결된 챔버부(140) 부분에서는 액체 연료가 빠른 속도로 챔버부(140)를 통하여 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 이동할 수 있다. 반면, 연료안내부(160)로부터 가장 먼 챔버부(140) 부분에서는 액체 연료의 속도가 낮고, 액체 연료의 압력이 저하됨으로써 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 적은 양의 유체가 유입될 수 있다. 이러한 경우 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간을 따라 이동하는 액체 연료의 양이 내부하우징(130)의 외면 전체에서 균일하지 못할 수 있다. 뿐만 아니라 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간을 따라 액체 연료가 이동하는 경우 액체 연료의 미립자화가 내부하우징(130)의 외면 전체에서 균일하지 못함으로써 혼합기(100)의 성능이 저하될 수 있다. 그러나 상기와 같이 제1 거리(L1) 내지 제2 거리(L2)를 서로 상이하게 형성함으로써 챔버부(140) 내부의 액체 연료가 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 균일하게 공급될 수 있다. The first baffle portion 171 may be disposed inside the chamber portion 140. At this time, the first baffle portion 171 can divide the chamber portion 140 into the first space S1 and the second space S2. The first space S1 may be a space connected to the fuel guide 160 and the second space S2 may be a space connected to the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120. [ Lt; / RTI > The first baffle portion 171 may be disposed to be spaced apart from one surface of the chamber portion 140 with respect to the height direction of the chamber portion 140. At this time, one side of the chamber part 140 may be a part drawn from the outer surface of the inner housing 130. The first baffle portion 171 may protrude from the second outer housing 120 into the space inside the chamber portion 140. [ One surface of the first baffle portion 171 may be spaced from the inner wall of the chamber portion 140 to connect the first space S1 and the second space S2. The first space S1 may temporarily store the liquid fuel supplied from the fuel guide 160 and the second space S2 may be formed between the inner housing 130 and the second outer housing 120 It is possible to supply the liquid fuel in connection with the space. As described above, the size (or the length) of the space formed by the first baffle portion 171 between the inner walls of the chamber portion 140 may be different from that of the first baffle portion 171. For example, the distance between the one surface of the first baffle portion 171 and the inner wall of the chamber portion 140 may be different from the first baffle portion 171 as a whole. The distance between the one surface of the first baffle portion 171 and the inner wall of the chamber portion 140 may become larger as the distance from the discharge port portion of the fuel guide portion 160 is larger than the distance from the discharge port portion of the fuel guide portion 160. The first distance L1 between the one surface of the first baffle portion 171 disposed at the discharge port portion of the fuel guide portion 160 and the inner wall of the chamber portion 140 is equal to the distance from the discharge port portion of the fuel guide portion 160 The second distance L2 between the one surface of the first baffle portion 171 disposed in the far chamber portion 140 and the inner wall of the chamber portion 140 may be different from each other. At this time, the first distance L1 may be smaller than the second distance L2. In this case, the first distance L1 may be the upper portion in Fig. 1, and the second distance L2 may be the one measured in the lower portion of Fig. The distance between one side of the first baffle portion 171 and the inner wall of the chamber portion 140 gradually increases from the first distance L1 to the second distance L2. The amount of the liquid fuel moving from the first space S1 to the second space S2 may be different throughout the chamber portion 140 when the distance is variable as described above. For example, in the chamber portion 140 to which the fuel guide portion 160 is connected, the pressure of the liquid fuel due to the liquid fuel supplied from the fuel guide portion 160 may be relatively higher than other portions of the chamber portion 140 . On the other hand, in the portion of the chamber portion 140 farthest from the fuel guide portion 160, the pressure of the liquid fuel relative to other portions of the chamber portion 140 may be relatively low. If the first baffle portion 171 is not present, the liquid fuel is supplied to the inner housing 130 through the chamber portion 140 at a high speed in the chamber portion 140 where the fuel guide portion 160 is connected. To the space between the first outer housing 120 and the second outer housing 120. On the other hand, in the portion of the chamber portion 140 farthest from the fuel guiding portion 160, the velocity of the liquid fuel is low and the pressure of the liquid fuel is decreased, so that the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 A positive fluid can be introduced. In this case, the amount of the liquid fuel moving along the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 may not be uniform over the entire outer surface of the inner housing 130. In addition, when the liquid fuel moves along the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120, the particulate matter of the liquid fuel is not uniform throughout the outer surface of the inner housing 130, Can be lowered. However, by forming the first distance L1 to the second distance L2 different from each other as described above, the liquid fuel inside the chamber part 140 can flow into the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 And can be uniformly supplied.
제2 배플부(172)는 챔버부(140) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제2 배플부(172)는 챔버부(140)의 제2 공간(S2)에 배치될 수 있다. 상기와 같은 제2 배플부(172)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 배플부(172)는 챔버부(140) 내부에서 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 복수개의 제2 배플부(172)는 제2 공간(S2)에서 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 유입되는 액체 연료의 양을 제어할 수 있다. The second baffle portion 172 may be disposed inside the chamber portion 140. At this time, the second baffle portion 172 may be disposed in the second space S2 of the chamber portion 140. [ A plurality of the second baffle portions 172 may be provided and the plurality of second baffle portions 172 may be spaced apart from each other in the chamber portion 140. [ The plurality of second baffle portions 172 can control the amount of the liquid fuel flowing into the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 in the second space S2.
제1 스월러(181)는 제1 외부하우징(110)과 제2 외부하우징(120) 사이에 배치되어 제1 외부하우징(110)과 제2 외부하우징(120)을 연결할 수 있다. 이때, 제1 스월러(181)는 제1 외부하우징(110)과 제2 외부하우징(120) 사이로 진입하는 기체를 제1 방향으로 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향 중 하나일 수 있다. 상기와 같은 제1 스월러(181)는 날개 형태로 형성될 수 있다. 특히 제1 스월러(181)는 나선형으로 형성되어 기체를 회전시킬 수 있다. 제1 스월러(181)는 복수개 구비될 수 있다. 복수개의 제1 스월러(181)는 제2 외부하우징(120)의 외주면에 서로 이격되도록 배열될 수 있다. The first swirler 181 may be disposed between the first outer housing 110 and the second outer housing 120 to connect the first outer housing 110 to the second outer housing 120. At this time, the first swirler 181 may rotate the gas entering between the first outer housing 110 and the second outer housing 120 in the first direction. In this case, the first direction may be either clockwise or counterclockwise. The first swirler 181 may be formed in a wing shape. In particular, the first swirler 181 is formed in a spiral shape to rotate the gas. A plurality of first swirlers 181 may be provided. The plurality of first swirlers 181 may be spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the second outer housing 120.
제2 스월러(182)는 제2 외부하우징(120)과 내부하우징(130) 사이에 배치되어 액체 연료를 선회시킬 수 있다. 이때, 제2 스월러(182)는 제1 스월러(181)와 유사하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 스월러(182)는 액체 연료를 제3 스월러(183)과 동일한 제2 방향으로 회전시킬 수 있다. The second swirler 182 may be disposed between the second outer housing 120 and the inner housing 130 to pivot the liquid fuel. At this time, the second swirler 182 may be formed similar to the first swirler 181. Further, the second swirler 182 can rotate the liquid fuel in the same second direction as the third swirler 183.
제3 스월러(183)는 내부하우징(130)과 코어부(150) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 스월러(183)는 제1 스월러(181)와 유사하게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제3 스월러(183)는 외부에서 유입되는 기체를 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 제3 스월러(183)는 시계 방향 또는 반시계 방향 중 다른 하나의 방향으로 기체를 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 스월러(181)와 제3 스월러(183)는 기체를 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있다. The third swirler 183 may be disposed between the inner housing 130 and the core portion 150. At this time, the third swirler 183 may be formed similar to the first swirler 181. In this case, the third swirler 183 may rotate the gas introduced from the outside in a second direction different from the first direction. For example, the third swirler 183 may rotate the gas in one of the clockwise or counterclockwise directions. In this case, the first swirler 181 and the third swirler 183 can rotate the gas in different directions.
한편, 상기와 같은 혼합기(100)의 작동을 살펴보면, 상기 연소기에서 연소가 수행되는 경우 연료안내부(160)를 통하여 액체 연료가 공급될 수 있다. 이때, 액체 연료는 연료안내부(160)에서 챔버부(140)로 공급될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(160)와 챔버부(140)를 연결한 부분이 곡률지게 형성됨으로써 액체 연료는 연료안내부(160)에서 챔버부(140)로 높은 압력에 분사되지 않으며 압력손실을 최소한 상태에서 연료안내부(160)로부터 챔버부(140)로 이동할 수 있다. 액체 연료는 챔버부(140) 내부를 채운 후 제2 외부하우징(120)과 내부하우징(130) 사이의 공간으로 이동할 수 있다. In the operation of the mixer 100 as described above, when the combustion is performed in the combustor, the liquid fuel can be supplied through the fuel guide 160. At this time, the liquid fuel may be supplied from the fuel guiding portion 160 to the chamber portion 140. In this case, the portion connecting the fuel guide portion 160 and the chamber portion 140 is curved so that the liquid fuel is not injected into the chamber portion 140 from the fuel guide portion 160 at a high pressure and the pressure loss is minimized From the fuel guide part 160 to the chamber part 140. [0033] The liquid fuel can be moved into the space between the second outer housing 120 and the inner housing 130 after filling the inside of the chamber part 140. [
구체적으로 연료안내부(160)에서 액체 연료가 공급되면, 액체 연료는 챔버부(140)의 제1 공간(S1)에 일시적으로 저장될 수 있다. 이때, 액체 연료는 챔버부(140) 전체에서 제1 배플부(171)를 따라 제1 공간(S1)에 일정량 채워질 수 있다. 제1 공간(S1)을 채운 액체 연료는 제1 배플부(171)와 챔버부(140)의 내벽 사이의 공간을 따라 제2 공간(S2)으로 이동할 수 있다. 이러한 경우 제1 배플부(171)와 챔버부(140) 내벽 사이의 공간의 크기에 따라 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 이동하는 액체 연료의 속도, 압력 및 유량이 제어될 수 있다. 또한, 액체 연료는 제1 공간(S1)을 어느 정도 채운 후 제2 공간(S2)으로 이동함으로써 챔버부(140)의 특정 부위에 액체 연료가 많아지는 것을 방지할 수 있다. Specifically, when the liquid fuel is supplied from the fuel guide portion 160, the liquid fuel can be temporarily stored in the first space S1 of the chamber portion 140. [ At this time, the liquid fuel may be filled in the first space S1 along the first baffle portion 171 in the entire chamber portion 140. The liquid fuel filling the first space S1 can move to the second space S2 along the space between the first baffle portion 171 and the inner wall of the chamber portion 140. [ The speed, pressure and flow rate of the liquid fuel moving from the first space S1 to the second space S2 are controlled according to the size of the space between the first baffle portion 171 and the inner wall of the chamber portion 140 . In addition, the liquid fuel can prevent the liquid fuel from being increased at a specific portion of the chamber portion 140 by moving to the second space S2 after filling the first space S1 to some extent.
상기와 같이 액체 연료가 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 이동한 후 제2 배플부(172) 사이를 통과하여 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 이동할 수 있다. 이러한 경우 제2 배플부(172)는 액체 연료의 공급 시 압력차, 유량차 등으로 인한 액체 연료의 난류를 줄일 수 있다. 특히 제2 배플부(172)는 챔버부(140)에서 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 이동하는 유체의 난류를 제거할 수 있다. The liquid fuel moves from the first space S1 to the second space S2 and then passes between the second baffle portions 172 so that the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 . ≪ / RTI > In this case, the second baffle portion 172 can reduce the turbulence of the liquid fuel due to the pressure difference and the flow rate difference when the liquid fuel is supplied. Particularly, the second baffle portion 172 can eliminate the turbulence of the fluid moving to the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 in the chamber portion 140.
내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간으로 공급된 액체 연료는 외부 배출될 수 있다. 이때, 제2 스월러(182)는 액체 연료를 선회시킴으로써 내부하우징(130)의 끝단에서 액체 연료를 선회시킬 수 있다. The liquid fuel supplied to the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 can be discharged to the outside. At this time, the second swirler 182 can pivot the liquid fuel at the end of the inner housing 130 by turning the liquid fuel.
상기와 같은 과정이 진행되는 동안 제1 스월러(181)와 제3 스월러(183)를 통과한 기체는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 회전으로 인하여 내부하우징(130)과 제2 외부하우징(120) 사이의 공간을 통하여 분사되는 액체 연료를 미립자화할 뿐만 아니라 내부하우징(130)의 후단에서 기체와 연료의 혼합율을 증대시킬 수 있다. During the above process, the gas passing through the first swirler 181 and the third swirler 183 can rotate in opposite directions. This rotation not only makes the liquid fuel injected through the space between the inner housing 130 and the second outer housing 120 fine, but also increases the mixing ratio of gas and fuel at the rear end of the inner housing 130.
따라서 혼합기(100)는 연료를 혼합기(100) 전체에서 균일하게 분배하여 외부로 공급하는 것이 가능하고, 혼합기(100) 후단에서 방출되는 입자화된 액체 연료의 균일도가 상승할 수 있다. 또한, 혼합기(100)는 후단에서 액체 연료의 압력손실을 최소화할 수 있다. 혼합기(100)는 혼합기(100) 후단에서 액체 연료를 분사할 때 액체 연료의 난류를 최소화할 수 있다. Therefore, the mixer 100 can distribute the fuel uniformly throughout the mixer 100, and can increase the uniformity of the granulated liquid fuel discharged from the downstream end of the mixer 100. Further, the mixer 100 can minimize the pressure loss of the liquid fuel at the subsequent stage. The mixer 100 can minimize the turbulence of the liquid fuel when injecting the liquid fuel at the downstream end of the mixer 100. [
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating a mixer according to another embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
도 3 및 도 4를 참고하면, 혼합기(100A)는 제1 외부하우징(110A), 제2 외부하우징(120A), 내부하우징(130A), 챔버부(140A), 코어부(150A), 연료안내부(160A), 제1 배플부(171A), 제2 배플부(172A), 제1 스월러(181A), 제2 스월러(182A) 및 제3 스월러(183A)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(110A), 제2 외부하우징(120A), 챔버부(140A), 코어부(150A), 연료안내부(160A), 제1 스월러(181A), 제1 스월러(181A), 제2 스월러(182A) 및 제3 스월러(183A)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 3 and 4, the mixer 100A includes a first outer housing 110A, a second outer housing 120A, an inner housing 130A, a chamber portion 140A, a core portion 150A, The first baffle portion 171A, the second baffle portion 172A, the first swathlayer 181A, the second swathlayer 182A and the third swathlayer 183A. At this time, the first outer housing 110A, the second outer housing 120A, the chamber portion 140A, the core portion 150A, the fuel guide portion 160A, the first swirler 181A, 181A, the second swirler 182A, and the third swirler 183A are the same as or similar to those described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.
제2 배플부(172A)는 상기에서 설명한 바와 같이 제1 배플부(171A)와 일정 각도를 형성하도록 배치될 수 있다. 제2 배플부(172A)는 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 배플부(172A)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 인접하는 제2 배플부(172A)는 제1 배플부(171A) 및 챔버부(140A) 등과 함께 연료가 통과하는 통과홀(173A)을 형성할 수 있다. 이러한 경우 통과홀(173A)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 통과홀(173A)은 서로 이격되도록 배열될 수 있다. 상기와 같은 복수개의 통과홀(173A)의 크기는 연료안내부(160A)와의 거리에 따라 상이할 수 있다. 이때, 통과홀(173A)을 형성하는 서로 인접하는 제2 배플부(172A)의 거리는 연료안내부(160A)와의 거리에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 연료안내부(160A)에 인접한 통과홀(173A)의 크기는 연료안내부(160A)로부터 먼 부분의 통과홀(173A)의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(160A)에서 고압으로 연료를 공급하는 경우에도 다른 부분보다 적은 양의 액체 연료를 통과시킴으로써 내부하우징(130A) 전면에서 균일한 액체 연료의 유동을 구현하는 것이 가능하다. 또한, 제2 배플부(172A)는 액체 연료가 통과홀(173A)의 통과 시 액체 연료의 난류 형태의 흐름을 저감시킴으로써 혼합기(100A) 후면에서 분사되는 액체 연료의 유동을 개선할 수 있다. The second baffle portion 172A may be disposed to form an angle with the first baffle portion 171A as described above. A plurality of the second baffle portions 172A may be provided, and a plurality of the second baffle portions 172A may be disposed to be spaced apart from each other. At this time, the adjacent second baffle portion 172A may form the through hole 173A through which the fuel passes together with the first baffle portion 171A and the chamber portion 140A. In this case, a plurality of through holes 173A may be provided, and a plurality of through holes 173A may be arranged to be spaced apart from each other. The size of the plurality of through-holes 173A may vary depending on the distance from the fuel guide 160A. At this time, the distance between the adjacent second baffle portions 172A forming the through holes 173A may be different according to the distance from the fuel guide portion 160A. For example, the size of the through hole 173A adjacent to the fuel guide portion 160A may be smaller than the size of the through hole 173A far from the fuel guide portion 160A. In this case, even when the fuel is supplied from the fuel guide portion 160A at a high pressure, it is possible to realize a uniform flow of the liquid fuel at the entire surface of the inner housing 130A by passing a smaller amount of the liquid fuel than the other portions. Further, the second baffle portion 172A can improve the flow of the liquid fuel injected from the rear surface of the mixer 100A by reducing the flow of the liquid fuel in the form of turbulent flow when the liquid fuel passes through the through hole 173A.
따라서 혼합기(100A)는 액체 연료의 유동 시 혼합기(100A) 전체에 액체 연료를 균일하게 공급하는 것이 가능하고, 액체 연료의 유동을 균일하게 할 수 있다. Therefore, the mixer 100A can uniformly supply the liquid fuel to the entire mixer 100A when the liquid fuel flows, and can make the flow of the liquid fuel uniform.
또한, 혼합기(100A)는 챔버부(140A)와 연료안내부(160A)에서 연결되는 부위가 곡률지게 연결됨으로써 연료안내부(160A)에서 챔버부(140A)로 공급되는 액체 연료의 압력손실을 저감시킬 수 있다. 혼합기(100A)는 제1 배플부(171A)를 통하여 액체 연료가 확산되는 공간을 최소화함으로써 챔버부(140A)로 유입되는 액체 연료의 압력손실을 저감시킬 수 있다. In addition, the mixer 100A reduces the pressure loss of the liquid fuel supplied from the fuel guide portion 160A to the chamber portion 140A by connecting the portion connected to the chamber portion 140A and the fuel guide portion 160A in a curved manner. . The mixer 100A minimizes the space through which the liquid fuel diffuses through the first baffle portion 171A, thereby reducing the pressure loss of the liquid fuel flowing into the chamber portion 140A.
도 5는 도 1 또는 도 3에 도시된 혼합기를 포함하는 엔진을 보여주는 개념도이다.Fig. 5 is a conceptual diagram showing an engine including the mixer shown in Fig. 1 or Fig.
도 5를 참고하면, 엔진(10)은 산업용 발전기, 항공 등에 사용될 수 있다. 이때, 엔진(10)은 압축기(1), 연소기(2) 및 터빈(3)을 포함할 수 있다. 압축기(1)는 외부로부터 유입되는 공기를 압축하여 연소기(2)로 공급할 수 있다. Referring to FIG. 5, the engine 10 may be used in an industrial generator, aviation, and the like. At this time, the engine 10 may include the compressor 1, the combustor 2, and the turbine 3. The compressor (1) can compress the air introduced from the outside and supply it to the combustor (2).
연소기(2)는 내부에 혼합기(미도시, 예를 들면, 도 1의 100 또는 도 3의 100A)를 구비하고, 상기 혼합기에서 공급된 액체 연료를 연소시킬 수 있다. 이때, 상기 혼합기는 압축기(1)와 연결되어 압축기(1)에서 공급되는 압축 기체(또는 공기)를 공급받아 액체 연료와 혼합할 수 있다. 상기 혼합기는 액체 연료를 압축 기체와 혼합하여 연소기(2) 내부로 공급할 수 있다. The combustor 2 has a mixer (not shown, for example, 100 in FIG. 1 or 100A in FIG. 3) therein, and can combust the liquid fuel supplied from the mixer. At this time, the mixer is connected to the compressor 1 to mix the compressed gas (or air) supplied from the compressor 1 with the liquid fuel. The mixer can mix the liquid fuel with the compressed gas and supply it into the combustor (2).
연소기(2)는 상기 혼합기 이외에도 상기 혼합기에서 공급되는 연료에 연소를 위한 에너지를 제공하는 점화기(미도시)를 구비하는 것도 가능하다. 이때, 상기 점화기는 상기 혼합기와 일체로 형성되거나 상기 혼합기와 별도로 배치되는 것이 가능하다. The combustor 2 may include an igniter (not shown) for providing energy for combustion to the fuel supplied from the mixer, in addition to the mixer. At this time, the igniter may be integrally formed with the mixer or may be disposed separately from the mixer.
상기와 같은 연소기(2)는 적어도 한 개 이상의 상기 혼합기를 구비할 수 있다. 이때, 연소기(2)가 복수개의 상기 혼합기를 구비하는 경우 복수개의 상기 혼합기는 일정한 원주에 서로 이격되도록 배열될 수 있다. The combustor 2 may include at least one mixer. At this time, when the combustor 2 includes a plurality of the mixers, the plurality of mixers may be arranged to be spaced apart from each other on a constant circumference.
터빈(3)은 연소기(2)의 후단부에 배치되어 연소기(2)에서 공급되는 연소가스를 통하여 동력을 생성할 수 있다. 이때, 터빈(3)은 압축기(1)와 회전축을 공유할 수 있으며, 압축기(1)를 작동시킬 수 있다. The turbine 3 is disposed at the rear end of the combustor 2 and can generate power through the combustion gas supplied from the combustor 2. At this time, the turbine 3 can share the rotation axis with the compressor 1 and can operate the compressor 1. [
한편, 상기와 같은 엔진(10)의 작동을 살펴보면, 압축기(1)가 작동하여 외부의 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기(2)로 공급할 수 있다. 압축된 공기는 상기 혼합기로 유입될 수 있으며, 외부에서 상기 혼합기로 액체 연료를 공급할 수 있다. 이때, 상기 혼합기는 상기에서 설명한 것과 같이 액체 연료를 상기 혼합기 전체로 균일하게 분배할 수 있다. 또한, 상기 혼합기는 액체 연료의 이동 시 난류 발생을 최소화할 수 있다. In the operation of the engine 10 as described above, the compressor 1 operates to suck external air, compress the air, and supply the compressed air to the combustor 2. The compressed air can be introduced into the mixer, and the liquid fuel can be supplied from the outside to the mixer. At this time, the mixer can uniformly distribute the liquid fuel to the entire mixer as described above. In addition, the mixer can minimize the occurrence of turbulence during the movement of the liquid fuel.
상기와 같이 상기 혼합기로 공기 및 액체 연료가 공급되면, 상기 혼합기는 액체 연료를 미립자화하여 공기와 혼합시킬 수 있다. 이때, 상기 점화기에서 에너지를 공급하여 연료를 연소시킬 수 있다. When the air and the liquid fuel are supplied to the mixer as described above, the mixer can mix the liquid fuel with air. At this time, energy can be supplied from the igniter to burn the fuel.
연료가 연소되면서 발생되는 연소가는 터빈(3)을 작동시킬 수 있다. 이때, 연소가스는 터빈(3)을 작동시킨 후 터빈(3)의 후면으로 배출될 수 있다. 터빈(3)은 압축기(1)와 연결되어 압축기(1)를 작동시킬 수 있다. The combustion gas generated when the fuel is burned can operate the turbine 3. At this time, the combustion gas may be discharged to the rear surface of the turbine 3 after the turbine 3 is operated. The turbine 3 can be connected to the compressor 1 to operate the compressor 1.
상기와 같이 엔진(10)이 작동하는 동안 상기 혼합기는 연소기(2) 내부로 안정적이면서 균일하게 연료를 공급할 수 있다. As described above, the mixer can stably and uniformly supply fuel into the combustor 2 while the engine 10 is operating.
따라서 엔진(10)은 연소기(2)에서 발생되는 화염이 안정화됨으로써 오작동을 방지할 수 있다. 또한, 엔진(10)은 상기 혼합기에서 액체 연료를 균일하면서 효율적으로 미립자화함으로써 작동 시 안정성이 향상될 수 있다. Therefore, the engine 10 can prevent the malfunction by stabilizing the flame generated in the combustor 2. In addition, the engine 10 can uniformly and efficiently atomize the liquid fuel in the mixer, thereby improving stability in operation.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 부분단면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 혼합기를 보여주는 단면도이다. 도 8은 도 7에 도시된 A부분을 보여주는 단면도이다. 6 is a partial cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view showing the mixer shown in Fig. 8 is a cross-sectional view showing part A shown in Fig.
도 6 내지 도 8을 참고하면, 혼합기(200)는 제1 외부하우징(210), 제2 외부하우징(220), 내부하우징(230), 챔버부(240), 코어부(250), 연료안내부(260), 제1 배플부(271), 제2 배플부(272), 제1 스월러(281), 제2 스월러(282) 및 제3 스월러(283)를 포함할 수 있다. 6 to 8, the mixer 200 includes a first outer housing 210, a second outer housing 220, an inner housing 230, a chamber portion 240, a core portion 250, A first swath portion 281, a second swath wall portion 282 and a third swath wall portion 283. The first swath portion 272 may include a first swath portion 260, a first baffle portion 271, a second baffle portion 272,
제1 외부하우징(210)은 연소기(미도시)에 연결될 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(210)은 상기 연소기에 별도로 연결될 수 있으며, 내부에 화염이 발생할 수 있다.The first outer housing 210 may be connected to a combustor (not shown). At this time, the first outer housing 210 may be separately connected to the combustor, and a flame may be generated therein.
제2 외부하우징(220)은 제1 외부하우징(210) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(210)과 제2 외부하우징(220)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 제1 외부하우징(210)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 외부 공기가 유입되어 통과할 수 있다. The second outer housing 220 may be disposed within the first outer housing 210. At this time, the first outer housing 210 and the second outer housing 220 may be spaced apart from each other. External air can flow into the space between the first outer housing 210 and the second outer housing 220 and pass through.
내부하우징(230)은 제2 외부하우징(220) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 내부하우징(230) 내부로는 외기가 유입되어 유동할 수 있다. 또한, 내부하우징(230)은 제2 외부하우징(220)과 이격되도록 배치될 수 있으며, 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220)의 이격된 공간으로는 액체 연료가 이동할 수 있다. The inner housing 230 may be disposed within the second outer housing 220. At this time, outside air may flow into the inner housing 230 and flow. The inner housing 230 may be spaced apart from the second outer housing 220 and the liquid fuel may move into a space between the inner housing 230 and the second outer housing 220.
상기와 같은 내부하우징(230)의 외면에는 관통홀(231)이 형성될 수 있다. 관통홀(231)은 내부하우징(230)의 외면으로부터 내면으로 관통되도록 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(231)은 내부하우징(230)에 사선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 관통홀(231)의 유입구와 관통홀(231)의 토출구는 서로 상이한 부분에 배치될 수 있다. 이때, 관통홀(231)의 유입구는 내부하우징(230)의 내면에 형성될 수 있으며, 관통홀(231)의 토출구는 내부하우징(230)의 외면에 형성될 수 있다. 구체적으로 관통홀(231)의 유입구는 관통홀(231)의 토출구보다 액체 유체의 흐름 방향에 대해서 상류측에 배치될 수 있다. 다른 실시예로써 관통홀(231)은 내부하우징(230)에 나선 형태로 형성될 수 있다. 이러한 경우 관통홀(231)의 유입구와 관통홀(231)의 토출구를 연결하는 내부 유로는 나선형으로 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 관통홀(231)인 나선형으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. A through hole 231 may be formed in the outer surface of the inner housing 230. The through hole 231 may be formed to penetrate from the outer surface of the inner housing 230 to the inner surface thereof. At this time, the through hole 231 may be formed in the inner housing 230 in a diagonal direction. For example, the inlet of the through-hole 231 and the outlet of the through-hole 231 may be disposed at different portions. The inlet port of the through hole 231 may be formed on the inner surface of the inner housing 230 and the outlet port of the through hole 231 may be formed on the outer surface of the inner housing 230. Specifically, the inlet of the through-hole 231 may be disposed upstream with respect to the flow direction of the liquid fluid than the outlet of the through-hole 231. As another embodiment, the through hole 231 may be formed in a spiral shape in the inner housing 230. In this case, the inner flow path connecting the inlet of the through hole 231 and the outlet of the through hole 231 may be formed in a spiral shape. Hereinafter, for the sake of convenience of explanation, the case of forming the through hole 231 as a helical shape will be described in detail.
상기와 같은 관통홀(231)은 기체를 액체 연료의 회전 방향과 동일한 방향으로 공급할 수 있다. 관통홀(231)은 상기와 같이 기체를 액체 연료의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하도록 액체 연료에 공급함으로써 기체의 공급으로 인한 액체 연료의 유동 방해를 최소화할 수 있다. The through-hole 231 as described above can supply the gas in the same direction as the direction of rotation of the liquid fuel. The through hole 231 can minimize the flow obstruction of the liquid fuel due to the supply of gas by supplying the liquid to the liquid fuel so as to rotate in the same direction as the direction of rotation of the liquid fuel.
상기와 같은 관통홀(231)은 복수개 구비될 수 있다. 이때, 복수개의 관통홀(231)은 내부하우징(230)의 외면을 일주하도록 배열될 수 있다. 특히 복수개의 관통홀(231)은 내부하우징(230)의 외면에 하나의 원주를 따라 서로 이격되도록 배열될 수 있다. A plurality of through holes 231 may be provided. At this time, the plurality of through holes 231 may be arranged to circulate the outer surface of the inner housing 230. The plurality of through holes 231 may be arranged on the outer surface of the inner housing 230 so as to be spaced apart from each other along one circumference.
상기와 같은 각 관통홀(231)은 제2 스월러(282)와 인접하도록 배열될 수 있다. 이때, 각 관통홀(231)은 제2 스월러(282)를 통과한 액체 연료에 내부하우징(230) 내부의 기체를 안내할 수 있다. 즉, 각 관통홀(231)의 토출구는 액체 연료의 흐름방향에 대해서 제2 스월러(282)보다 하류측에 배치될 수 있다. Each of the through holes 231 may be arranged adjacent to the second swirler 282. At this time, the through holes 231 can guide the gas inside the inner housing 230 to the liquid fuel that has passed through the second swirler 282. That is, the discharge port of each through hole 231 may be disposed on the downstream side of the second swirler 282 with respect to the flow direction of the liquid fuel.
챔버부(240)는 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220)을 연결할 수 있다. 이때, 챔버부(240)는 연료안내부(260)와 연결되어 연료안내부(260)에서 공급되는 액체 연료를 분배할 수 있다. 이러한 경우 챔버부(240)는 원형으로 형성될 수 있으며, 내부하우징(230) 및 제2 외부하우징(220)의 끝단을 차폐시킬 수 있다. 또한, 챔버부(240)는 내부하우징(230) 및 제2 외부하우징(220)의 외주면을 따라 하나의 공간을 형성할 수 있다. 이러한 경우 챔버부(240)는 외부와 완전히 차단되도록 형성될 수 있으며, 내부하우징(230) 및 제2 외부하우징(220)의 공간과 연결될 수 있다. 또한, 챔버부(240)의 내부 공간은 확장되도록 형성될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(260)의 토출구의 면적은 챔버부(240)의 내부의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 연료안내부(260)와 챔버부(240)가 연결되는 부분은 만곡지게(또는 곡률지게) 형성될 수 있다. 이러한 경우 연료안내부(260)에서 토출되는 액체 연료는 순차적으로 확장되는 토출구를 통하여 챔버부(240)로 이동할 수 있어 압력 소실을 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라 이러한 경우 연료안내부(260)에서 토출되는 액체 연료는 난류 형태의 흐름을 최소화할 수 있어 다양한 방향으로 이동하는 것이 가능하다. The chamber part 240 may connect the inner housing 230 to the second outer housing 220. At this time, the chamber part 240 is connected to the fuel guiding part 260 to distribute the liquid fuel supplied from the fuel guiding part 260. In this case, the chamber part 240 may be formed in a circular shape and may shield the ends of the inner housing 230 and the second outer housing 220. In addition, the chamber part 240 may form one space along the outer circumferential surfaces of the inner housing 230 and the second outer housing 220. In this case, the chamber part 240 may be formed to be completely blocked from the outside, and may be connected to the spaces of the inner housing 230 and the second outer housing 220. Also, the inner space of the chamber part 240 may be formed to be expanded. In this case, the area of the discharge port of the fuel guide 260 may be smaller than the area of the interior of the chamber 240. In addition, a portion where the fuel guide 260 and the chamber 240 are connected may be curved (curved). In this case, the liquid fuel discharged from the fuel guide portion 260 can be moved to the chamber portion 240 through the discharge port that sequentially expands, thereby minimizing the pressure loss. In addition, in this case, the liquid fuel discharged from the fuel guide unit 260 can minimize turbulent flow and move in various directions.
코어부(250)는 내부하우징(230) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 코어부(250)는 내부하우징(230)의 중앙 부분에 배치될 수 있으며, 내부하우징(230) 내부로 진입하는 공기를 다양한 방향으로 분산시키는 것이 가능하다. 이러한 경우 코어부(250)는 공기의 흐름 방향에 대해서 상류측 코어부(250) 부분에서 코어부(250)의 일정 부분까지 단면적이 일정할 수 있다. 또한, 코어부(250)의 일정 부분으로부터 공기의 흐름 방향에 대해서 하류측 코어부(250) 부분까지 갈수록 코어부(250)의 단면적이 작아지도록 형성될 수 있다. The core portion 250 may be disposed inside the inner housing 230. At this time, the core portion 250 may be disposed at the center portion of the inner housing 230, and it is possible to disperse the air entering the inner housing 230 in various directions. In this case, the cross-sectional area of the core portion 250 may be constant from the upstream core portion 250 to a certain portion of the core portion 250 with respect to the air flow direction. In addition, the cross-sectional area of the core portion 250 may be reduced from a certain portion of the core portion 250 to a portion of the downstream-side core portion 250 with respect to the air flow direction.
제1 스월러(281)는 제1 외부하우징(210)과 제2 외부하우징(220) 사이에 배치되어 제1 외부하우징(210)과 제2 외부하우징(220)을 연결할 수 있다. 이때, 제1 스월러(281)는 제1 외부하우징(210)과 제2 외부하우징(220) 사이로 진입하는 기체를 제1 방향으로 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 방향은 시계 방향 또는 반시계 방향 중 하나일 수 있다. 상기와 같은 제1 스월러(281)는 날개 형태로 형성될 수 있다. 특히 제1 스월러(281)는 나선형으로 형성되어 기체를 회전시킬 수 있다. 제1 스월러(281)는 복수개 구비될 수 있다. 복수개의 제1 스월러(281)는 제2 외부하우징(220)의 외주면에 서로 이격되도록 배열될 수 있다. The first swirler 281 may be disposed between the first outer housing 210 and the second outer housing 220 to connect the first outer housing 210 to the second outer housing 220. At this time, the first swirler 281 may rotate the gas entering between the first outer housing 210 and the second outer housing 220 in the first direction. In this case, the first direction may be either clockwise or counterclockwise. The first swirler 281 may be formed in a wing shape. In particular, the first swirler 281 is formed in a spiral shape to rotate the gas. A plurality of first swirlers 281 may be provided. The plurality of first swirlers 281 may be spaced apart from each other on the outer circumferential surface of the second outer housing 220.
제2 스월러(282)는 제2 외부하우징(220)과 내부하우징(230) 사이에 배치되어 액체 연료를 선회(또는 회전 운동)시킬 수 있다. 이때, 제2 스월러(282)는 제1 스월러(281)와 유사하게 형성될 수 있다. 이때, 제2 스월러(282)는 제3 스월러(283)과 동일한 방향으로 액체 연료를 선회시킬 수 있다. The second swirler 282 is disposed between the second outer housing 220 and the inner housing 230 to rotate (or rotate) the liquid fuel. At this time, the second swirler 282 may be formed similar to the first swirler 281. At this time, the second swirler 282 can rotate the liquid fuel in the same direction as the third swirler 283.
제3 스월러(283)는 내부하우징(230)과 코어부(250) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제3 스월러(283)는 제1 스월러(281)와 유사하게 형성될 수 있다. 이러한 경우 제3 스월러(283)는 외부에서 유입되는 기체를 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 제3 스월러(283)는 시계 방향 또는 반시계 방향 중 다른 하나의 방향으로 기체를 회전시킬 수 있다. 이러한 경우 제1 스월러(281)와 제3 스월러(283)는 기체를 서로 다른 방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 관통홀(231)은 액체 연료가 제2 방향으로 회전하는 경우 기체를 액체 연료에 제2 방향으로 회전하도록 공급할 수 있다.The third swirler 283 may be disposed between the inner housing 230 and the core portion 250. At this time, the third swirler 283 may be formed similarly to the first swirler 281. In this case, the third swirler 283 may rotate the gas introduced from the outside in a second direction different from the first direction. For example, the third swirler 283 may rotate the gas in one of the clockwise or counterclockwise directions. In this case, the first swirler 281 and the third swirler 283 can rotate the gas in different directions. Further, the through hole 231 can supply gas to the liquid fuel to rotate in the second direction when the liquid fuel rotates in the second direction.
한편, 상기와 같은 혼합기(200)의 작동을 살펴보면, 상기 연소기에서 연소가 수행되는 경우 연료안내부(260)를 통하여 액체 연료가 공급될 수 있다. 이때, 액체 연료는 연료안내부(260)에서 챔버부(240)로 공급될 수 있다. 액체 연료는 챔버부(240) 내부를 채운 후 제2 외부하우징(220)과 내부하우징(230) 사이의 공간으로 이동할 수 있다. In the operation of the mixer 200 as described above, when the combustion is performed in the combustor, the liquid fuel can be supplied through the fuel guide 260. At this time, the liquid fuel may be supplied from the fuel guiding portion 260 to the chamber portion 240. The liquid fuel can be moved into the space between the second outer housing 220 and the inner housing 230 after filling the chamber part 240. [
내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 공급된 액체 연료는 외부 배출될 수 있다. 이때, 제2 스월러(282)는 액체 연료를 선회시킴으로써 내부하우징(230)의 끝단에서 액체 연료를 선회시킬 수 있다. The liquid fuel supplied to the space between the inner housing 230 and the second outer housing 220 can be discharged to the outside. At this time, the second swirler 282 can pivot the liquid fuel at the end of the inner housing 230 by turning the liquid fuel.
상기와 같이 액체 연료가 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 공급되는 경우 관통홀(231)은 내부하우징(230) 내부의 기체를 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 분사할 수 있다. 이때, 내부하우징(230) 내부의 기체는 압력 차에 의하여 내부하우징(230) 내부에서 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 이동할 수 있다. When the liquid fuel is supplied to the space between the inner housing 230 and the second outer housing 220 as described above, the through hole 231 is formed in the inner housing 230 and the second outer And can be injected into the space between the housings 220. At this time, the gas inside the inner housing 230 can move to the space between the inner housing 230 and the second outer housing 220 inside the inner housing 230 due to the pressure difference.
상기와 같이 기체가 이동하는 경우 기체는 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간으로 이동하는 액체 연료를 제2 외부하우징(220)의 내면으로 가력할 수 있다. 이러한 경우 액체 연료는 제2 외부하우징(220)의 내면에 완전히 밀착할 수 있으며, 액체 연료가 퍼지면서 제2 외부하우징(220)의 내면에 박막을 형성할 수 있다. When the gas moves as described above, the gas can push the liquid fuel moving into the space between the inner housing 230 and the second outer housing 220 to the inner surface of the second outer housing 220. In this case, the liquid fuel may completely adhere to the inner surface of the second outer housing 220, and a thin film may be formed on the inner surface of the second outer housing 220 while the liquid fuel spreads.
이러한 경우 액체 연료는 제2 외부하우징(220)의 내면에서 박막을 형성함으로써 제2 외부하우징(220)과 내부하우징(230) 사이을 통하여 외부로 배출될 때 미립자화가 잘도리 수 있다. 특히 상기와 같이 관통홀(231)로 공급된 기체는 액체 연료의 표면 속도를 증가시킴으로써 최대한 얇은 액막을 형성하는 것이 가능하다. 이러한 경우 액체 연료가 최대한 얇은 형태의 박막을 형성함으로써 미립자화가 잘 될 수 있으며, 미립자화된 액체 연료는 기체와 균일하게 혼합될 수 있다. In this case, when the liquid fuel is discharged to the outside through the gap between the second outer housing 220 and the inner housing 230 by forming a thin film on the inner surface of the second outer housing 220, fine particles may be formed. In particular, the gas supplied to the through-hole 231 as described above can form a liquid film as thin as possible by increasing the surface velocity of the liquid fuel. In this case, the liquid fuel can be made into a fine particle shape by forming a thin film having the thinnest shape, and the atomized liquid fuel can be uniformly mixed with the gas.
상기와 같은 과정이 진행되는 동안 제1 스월러(281)와 제3 스월러(283)를 통과한 기체는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 회전으로 인하여 내부하우징(230)과 제2 외부하우징(220) 사이의 공간을 통하여 분사되는 액체 연료를 미립자화할 뿐만 아니라 내부하우징(230)의 후단에서 기체와 연료의 혼합율을 증대시킬 수 있다. During the above process, the gas passing through the first swirler 281 and the third swirler 283 may rotate in opposite directions. This rotation not only makes the liquid fuel injected through the space between the inner housing 230 and the second outer housing 220 atomized, but also increases the mixing ratio of gas and fuel at the rear end of the inner housing 230.
따라서 혼합기(200)는 연료를 혼합기(200) 전체에서 균일하게 분배하여 외부로 공급하는 것이 가능하고, 혼합기(200) 후단에서 방출되는 입자화된 액체 연료의 균일도가 상승할 수 있다. 또한, 혼합기(200)는 후단에서 액체 연료의 압력손실을 최소화할 수 있다. 혼합기(200)는 혼합기(200) 후단에서 액체 연료를 분사할 때 액체 연료의 난류를 최소화할 수 있다. Accordingly, the mixer 200 can distribute the fuel uniformly throughout the mixer 200, and the uniformity of the particulate liquid fuel discharged from the downstream end of the mixer 200 can be increased. Further, the mixer 200 can minimize the pressure loss of the liquid fuel at the subsequent stage. The mixer 200 can minimize the turbulence of the liquid fuel when injecting the liquid fuel at the downstream end of the mixer 200.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다. 도 10은 도 9에 도시된 혼합기의 내부하우징을 보여주는 사시도이다. 9 is a cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention. 10 is a perspective view showing the inner housing of the mixer shown in FIG.
도 9 및 도 10을 참고하면, 혼합기(200A)는 제1 외부하우징(210A), 제2 외부하우징(220A), 내부하우징(230A), 챔버부(240A), 코어부(250A), 연료안내부(260A), 제1 스월러(281A), 제2 스월러(282A) 및 제3 스월러(283A)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(210A), 제2 외부하우징(220A), 챔버부(240A), 코어부(250A), 연료안내부(260A), 제1 스월러(281A), 제1 스월러(281A), 제2 스월러(282A) 및 제3 스월러(283A)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 9 and 10, the mixer 200A includes a first outer housing 210A, a second outer housing 220A, an inner housing 230A, a chamber portion 240A, a core portion 250A, A first swirler 281A, a second swirler 282A, and a third swirler 283A. At this time, the first outer housing 210A, the second outer housing 220A, the chamber portion 240A, the core portion 250A, the fuel guide portion 260A, the first swirler 281A, 281A, the second swirler 282A, and the third swirler 283A are the same as or similar to those described above, detailed description thereof will be omitted.
내부하우징(230A)은 복수개의 관통홀(231A)이 외면에 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 관통홀(231A)은 서로 이격되도록 배열될 수 있다. 또한, 복수개의 관통홀(231A) 중 일부는 내부하우징(230A)의 길이 방향으로 이격되도록 배열될 수 있다. 이때, 복수개의 관통홀(231A) 중 일부는 내부하우징(230A)의 길이 방향을 따라 사선으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 관통홀(231A)은 제1 관통홀(231A-1)과 제2 관통홀(231A-2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 관통홀(231A-1)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제1 관통홀(231A-1)은 내부하우징(230A)의 외면에 내부하우징(230A)의 외면을 따라 하나의 원을 형성하도록 배열될 수 있다. 또한, 제2 관통홀(231A-2)도 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 관통홀(231A-2)은 하나의 원을 형성하도록 배열될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 관통홀(231A-1)과 복수개의 제2 관통홀(231A-2)은 내부하우징(230A)의 서로 상이한 부분에 배치될 수 있다. 이러한 경우 복수개의 제1 관통홀(231A-1)은 복수개의 제2 관통홀(231A-2)보다 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상류측에 배치될 수 있다. The inner housing 230A may have a plurality of through holes 231A formed on the outer surface thereof. At this time, the plurality of through holes 231A may be arranged to be spaced apart from each other. In addition, a part of the plurality of through holes 231A may be arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the inner housing 230A. At this time, a part of the plurality of through holes 231A may be arranged diagonally along the longitudinal direction of the inner housing 230A. For example, the plurality of through-holes 231A may include a first through-hole 231A-1 and a second through-hole 231A-2. The plurality of first through holes 231A-1 are formed in the outer surface of the inner housing 230A along one side of the outer surface of the inner housing 230A, . ≪ / RTI > Also, a plurality of second through-holes 231A-2 may be provided, and the plurality of second through-holes 231A-2 may be arranged to form one circle. At this time, the plurality of first through-holes 231A-1 and the plurality of second through-holes 231A-2 may be disposed at different portions of the inner housing 230A. In this case, the plurality of first through-holes 231A-1 may be arranged upstream of the plurality of second through-holes 231A-2 with respect to the flow direction of the liquid fuel.
상기와 같은 경우 제1 관통홀(231A-1)의 개수와 제2 관통홀(231A-2)의 개수는 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 제1 관통홀(231A-1)의 개수는 제2 관통홀(231A-2)의 개수보다 클 수 있다. In this case, the number of the first through-holes 231A-1 and the number of the second through-holes 231A-2 may be different from each other. For example, the number of the first through-holes 231A-1 may be larger than the number of the second through-holes 231A-2.
상기와 같이 제1 관통홀(231A-1)의 개수와 제2 관통홀(231A-2)의 개수가 상이한 경우 제1 관통홀(231A-1)을 통하여 분사된 기체는 액체 연료를 균일하게 분산시킬 뿐만 아니라 제2 외부하우징(220A) 내면에 최대한 밀착시킬 수 있다. 또한, 제2 관통홀(231A-2)은 액체 연료를 제2 외부하우징(220A)의 내면에 더 밀착시킴으로써 액체 연료를 최대한 얇은 박막 형태를 유지시킬 수 있다. 이러한 경우 제2 관통홀(231A-2)의 개수가 제1 관통홀(231A-1)보다 많은 경우 액체 연료가 제2 관통홀(231A-2)에서 분사되는 기체로 인하여 흩어짐으로써 액체 연료의 박막이 제대로 형성되지 못할 뿐만 아니라 액체 연료가 한 부분에 몰리는 현상이 발생할 수 있다. 그러나 상기와 같이 제2 관통홀(231A-2)의 개수를 제1 관통홀(231A-1)의 개수보다 작게 형성함으로써 액체 연료의 박막을 효율적으로 형성할 뿐만 아니라 액체 연료를 제2 외부하우징(220A) 내면에서 전체적으로 균일하게 유지할 수 있다. When the number of the first through-holes 231A-1 is different from the number of the second through-holes 231A-2 as described above, the gas injected through the first through-holes 231A-1 uniformly disperses the liquid fuel And can be brought into close contact with the inner surface of the second outer housing 220A as much as possible. Further, the second through-hole 231A-2 can keep the liquid fuel in the thinnest thin film shape as much as possible by further adhering the liquid fuel to the inner surface of the second outer housing 220A. In this case, when the number of the second through-holes 231A-2 is larger than that of the first through-holes 231A-1, the liquid fuel is scattered by the gas injected from the second through-holes 231A-2, Not only can not be properly formed, but also liquid fuel may be mixed into a part. However, by forming the number of the second through-holes 231A-2 smaller than the number of the first through-holes 231A-1 as described above, it is possible to efficiently form the thin film of the liquid fuel and to transfer the liquid fuel to the second outer housing 220A can be uniformly maintained on the entire inner surface.
상기와 같은 제1 관통홀(231A-1)과 제2 관통홀(231A-2)은 상기 도 6 내지 도 9에서 설명한 관통홀(231A)과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다.The first through-hole 231A-1 and the second through-hole 231A-2 may be formed to be the same as or similar to the through-hole 231A described with reference to FIGS.
따라서 혼합기(200A)는 액체 연료의 유동 시 혼합기(200A) 전체에 액체 연료를 균일하게 공급하는 것이 가능하고, 액체 연료의 유동을 균일하게 할 수 있다. Therefore, the mixer 200A can uniformly supply the liquid fuel to the entire mixer 200A when the liquid fuel flows, and can make the flow of the liquid fuel uniform.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 혼합기를 보여주는 단면도이다. 도 12는 도 11에 도시된 혼합기의 내부하우징을 보여주는 사시도이다. 11 is a cross-sectional view showing a mixer according to another embodiment of the present invention. 12 is a perspective view showing the inner housing of the mixer shown in Fig.
도 11 및 도 12를 참고하면, 혼합기(200B)는 제1 외부하우징(210B), 제2 외부하우징(220B), 내부하우징(230B), 챔버부(240B), 코어부(250B), 연료안내부(260B), 제1 스월러(281B), 제2 스월러(282B) 및 제3 스월러(283B)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 외부하우징(210B), 제2 외부하우징(220B), 챔버부(240B), 코어부(250B), 연료안내부(260B), 제1 스월러(281B), 제1 스월러(281B), 제2 스월러(282B) 및 제3 스월러(283B)는 상기에서 설명한 것과 동일 또는 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.11 and 12, the mixer 200B includes a first outer housing 210B, a second outer housing 220B, an inner housing 230B, a chamber portion 240B, a core portion 250B, A first swirler 281B, a second swirler 282B, and a third swirler 283B. At this time, the first outer housing 210B, the second outer housing 220B, the chamber portion 240B, the core portion 250B, the fuel guide portion 260B, the first swathelayer 281B, 281B, the second swirler 282B, and the third swirler 283B are the same as or similar to those described above, detailed description thereof will be omitted.
내부하우징(230B)은 복수개의 관통홀(231B)이 외면에 형성될 수 있다. 이때, 복수개의 관통홀(231B)은 서로 이격되도록 배열될 수 있다. 또한, 복수개의 관통홀(231B) 중 일부는 내부하우징(230B)의 길이 방향으로 이격되도록 배열될 수 있다. 이때, 복수개의 관통홀(231B) 중 일부는 내부하우징(230B)의 길이 방향을 따라 사선으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 관통홀(231B)은 제1 관통홀(231B-1)과 제2 관통홀(231B-2)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 관통홀(231B-1)은 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제1 관통홀(231B-1)은 내부하우징(230B)의 외면에 내부하우징(230B)의 외면을 따라 하나의 원을 형성하도록 배열될 수 있다. 또한, 제2 관통홀(231B-2)도 복수개 구비될 수 있으며, 복수개의 제2 관통홀(231B-2)은 하나의 원을 형성하도록 배열될 수 있다. 이때, 복수개의 제1 관통홀(231B-1)과 복수개의 제2 관통홀(231B-2)은 내부하우징(230B)의 서로 상이한 부분에 배치될 수 있다. 이러한 경우 복수개의 제1 관통홀(231B-1)은 복수개의 제2 관통홀(231B-2)보다 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상류측에 배치될 수 있다.The inner housing 230B may have a plurality of through holes 231B formed on the outer surface thereof. At this time, the plurality of through holes 231B may be arranged to be spaced apart from each other. In addition, a part of the plurality of through holes 231B may be arranged to be spaced apart in the longitudinal direction of the inner housing 230B. At this time, some of the plurality of through holes 231B may be arranged diagonally along the longitudinal direction of the inner housing 230B. For example, the plurality of through-holes 231B may include a first through-hole 231B-1 and a second through-hole 231B-2. The plurality of first through holes 231B-1 may be formed in the outer surface of the inner housing 230B along one side of the outer surface of the inner housing 230B, . ≪ / RTI > Also, a plurality of second through-holes 231B-2 may be provided, and the plurality of second through-holes 231B-2 may be arranged to form one circle. At this time, the plurality of first through-holes 231B-1 and the plurality of second through-holes 231B-2 may be disposed at different portions of the inner housing 230B. In this case, the plurality of first through-holes 231B-1 may be arranged upstream of the plurality of second through-holes 231B-2 with respect to the flow direction of the liquid fuel.
상기와 같은 제1 관통홀(231B-1)과 제2 관통홀(231B-2)은 크기가 서로 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 관통홀(231B-1)의 유입구의 크기는 제2 관통홀(231B-2)의 유입구의 크기와 상이하게 형성될 수 있다. 또한, 제1 관통홀(231B-1)의 토출구의 크기는 제2 관통홀(231B-2)의 토출구의 크기와 상이하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 관통홀(231B-1)의 유입구의 크기는 제2 관통홀(231B-2)의 유입구의 크기보다 클 수 있으며, 제1 관통홀(231B-1)의 토출구의 크기는 제2 관통홀(231B-2)의 토출구의 크기보다 클 수 있다. 이러한 경우 상기에서 설명한 것과 같이 제1 관통홀(231B-1)에서는 액체 연료를 분산시킬 뿐만 아니라 박막을 형성할 수 있으며, 제2 관통홀(231B-2)은 액체 연료의 박막을 더 얇게 만들 수 있다. The first through-hole 231B-1 and the second through-hole 231B-2 may have different sizes. For example, the size of the inlet of the first through-hole 231B-1 may be different from the size of the inlet of the second through-hole 231B-2. The size of the discharge port of the first through-hole 231B-1 may be different from the discharge port of the second through-hole 231B-2. Specifically, the size of the inlet of the first through-hole 231B-1 may be larger than the size of the inlet of the second through-hole 231B-2, and the size of the outlet of the first through- Can be larger than the size of the discharge port of the through hole 231B-2. In this case, as described above, in the first through-hole 231B-1, not only the liquid fuel but also the thin film can be formed, and the second through-hole 231B-2 can make the thin film of the liquid fuel thinner have.
상기와 같은 제1 관통홀(231B-1)과 제2 관통홀(231B-2)은 상기 도 6 내지 도 9에서 설명한 관통홀(231)과 동일 또는 유사하게 형성될 수 있다. 또한, 제1 관통홀(231B-1)의 개수와 제2 관통홀(231B-2)의 개수는 상기 도 10 및 도 11에서 설명한 것과 동일 또는 유사할 수 있다. The first through-hole 231B-1 and the second through-hole 231B-2 may be formed to be the same as or similar to the through-hole 231 described with reference to FIGS. In addition, the number of the first through-holes 231B-1 and the number of the second through-holes 231B-2 may be the same as or similar to those described in FIGS. 10 and 11.
따라서 혼합기(200B)는 액체 연료를 박막화하여 균일하게 공급함으로써 혼합기(200B) 전체에서 액체 연료를 균일하게 유지시킬 수 있다. 또한, 혼합기(200B)는 액체 연료를 미립자화하여 기체에 혼합시킴으로써 연소 시 불안전 연소가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, the mixer 200B can uniformly maintain the liquid fuel throughout the mixer 200B by making the liquid fuel thinner and uniformly supplied. Further, the mixer 200B can prevent unstable combustion in combustion by mixing the liquid fuel into fine particles and mixing them with the gas.
도 13은 도 6, 도 9 또는 도 11에 도시된 혼합기를 포함하는 엔진을 보여주는 개념도이다. FIG. 13 is a conceptual diagram showing an engine including the mixer shown in FIG. 6, FIG. 9, or FIG.
도 13을 참고하면, 엔진(10-1)은 산업용 발전기, 항공 등에 사용될 수 있다. 이때, 엔진(10-1)은 압축기(1-1), 연소기(2-1) 및 터빈(3)을 포함할 수 있다. 압축기(1-1)는 외부로부터 유입되는 공기를 압축하여 연소기(2-1)로 공급할 수 있다. Referring to Fig. 13, the engine 10-1 can be used for an industrial generator, aviation, and the like. At this time, the engine 10-1 may include a compressor 1-1, a combustor 2-1, and a turbine 3. [ The compressor (1-1) can compress the air introduced from the outside and supply it to the combustor (2-1).
연소기(2-1)는 내부에 혼합기(미도시, 예를 들면, 도 6의 200, 도 9의 200A 또는 도 11의 200B)를 구비하고, 상기 혼합기에서 공급된 액체 연료를 연소시킬 수 있다. 이때, 상기 혼합기는 압축기(1-1)와 연결되어 압축기(1-1)에서 공급되는 압축 기체(또는 공기)를 공급받아 액체 연료와 혼합할 수 있다. 상기 혼합기는 액체 연료를 압축 기체와 혼합하여 연소기(2-1) 내부로 공급할 수 있다. The combustor 2-1 has a mixer (not shown, for example, 200 in FIG. 6, 200A in FIG. 9, or 200B in FIG. 11) and can combust the liquid fuel supplied from the mixer. At this time, the mixer is connected to the compressor 1-1 so that the compressed air (or air) supplied from the compressor 1-1 can be received and mixed with the liquid fuel. The mixer can mix the liquid fuel with the compressed gas and supply it into the combustor 2-1.
연소기(2-1)는 상기 혼합기 이외에도 상기 혼합기에서 공급되는 연료에 연소를 위한 에너지를 제공하는 점화기(미도시)를 구비하는 것도 가능하다. 이때, 상기 점화기는 상기 혼합기와 일체로 형성되거나 상기 혼합기와 별도로 배치되는 것이 가능하다. The combustor 2-1 may include an igniter (not shown) for providing energy for combustion to the fuel supplied from the mixer, in addition to the mixer. At this time, the igniter may be integrally formed with the mixer or may be disposed separately from the mixer.
상기와 같은 연소기(2-1)는 적어도 한 개 이상의 상기 혼합기를 구비할 수 있다. 이때, 연소기(2-1)가 복수개의 상기 혼합기를 구비하는 경우 복수개의 상기 혼합기는 일정한 원주에 서로 이격되도록 배열될 수 있다. The combustor 2-1 may include at least one mixer. At this time, when the combustor 2-1 includes a plurality of the mixers, the plurality of mixers may be arranged to be spaced apart from each other on a predetermined circumference.
터빈(3)은 연소기(2-1)의 후단부에 배치되어 연소기(2-1)에서 공급되는 연소가스를 통하여 동력을 생성할 수 있다. 이때, 터빈(3)은 압축기(1-1)와 회전축을 공유할 수 있으며, 압축기(1-1)를 작동시킬 수 있다. The turbine 3 is disposed at the rear end of the combustor 2-1 and can generate power through the combustion gas supplied from the combustor 2-1. At this time, the turbine 3 can share the rotation axis with the compressor 1-1 and can operate the compressor 1-1.
한편, 상기와 같은 엔진(10-1)의 작동을 살펴보면, 압축기(1-1)가 작동하여 외부의 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기(2-1)로 공급할 수 있다. 압축된 공기는 상기 혼합기로 유입될 수 있으며, 외부에서 상기 혼합기로 액체 연료를 공급할 수 있다. 이때, 상기 혼합기는 상기에서 설명한 것과 같이 액체 연료를 상기 혼합기 전체로 균일하게 분배할 수 있다. 또한, 상기 혼합기는 액체 연료의 이동 시 난류 발생을 최소화할 수 있다. The operation of the engine 10-1 will now be described. The compressor 1-1 operates to suck external air, compress the air, and supply the compressed air to the combustor 2-1. The compressed air can be introduced into the mixer, and the liquid fuel can be supplied from the outside to the mixer. At this time, the mixer can uniformly distribute the liquid fuel to the entire mixer as described above. In addition, the mixer can minimize the occurrence of turbulence during the movement of the liquid fuel.
상기와 같이 상기 혼합기로 공기 및 액체 연료가 공급되면, 상기 혼합기는 액체 연료를 미립자화하여 공기와 혼합시킬 수 있다. 이때, 상기 점화기에서 에너지를 공급하여 연료를 연소시킬 수 있다. When the air and the liquid fuel are supplied to the mixer as described above, the mixer can mix the liquid fuel with air. At this time, energy can be supplied from the igniter to burn the fuel.
연료가 연소되면서 발생되는 연소가는 터빈(3)을 작동시킬 수 있다. 이때, 연소가스는 터빈(3)을 작동시킨 후 터빈(3)의 후면으로 배출될 수 있다. 터빈(3)은 압축기(1-1)와 연결되어 압축기(1-1)를 작동시킬 수 있다. The combustion gas generated when the fuel is burned can operate the turbine 3. At this time, the combustion gas may be discharged to the rear surface of the turbine 3 after the turbine 3 is operated. The turbine 3 may be connected to the compressor 1-1 to operate the compressor 1-1.
상기와 같이 엔진(10-1)이 작동하는 동안 상기 혼합기는 연소기(2-1) 내부로 안정적이면서 균일하게 연료를 공급할 수 있다. As described above, while the engine 10-1 is operating, the mixer can stably and uniformly supply fuel into the combustor 2-1.
따라서 엔진(10-1)은 연소기(2-1)에서 발생되는 화염이 안정화됨으로써 오작동을 방지할 수 있다. 또한, 엔진(10-1)은 상기 혼합기에서 액체 연료를 균일하면서 효율적으로 미립자화함으로써 작동 시 안정성이 향상될 수 있다. Therefore, the engine 10-1 can prevent the malfunction by stabilizing the flame generated in the combustor 2-1. In addition, the engine 10-1 can improve stability during operation by uniformly and efficiently atomizing the liquid fuel in the mixer.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover all such modifications and variations as fall within the true spirit of the invention.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 효율이 좋은 혼합기 및 이를 포함하는 연소기를 제공하여, 선박, 발전기 등에 사용되는 산업용 연소기 등에 본 발명의 실시예들을 적용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, embodiments of the present invention can be applied to an industrial combustor used for ships, generators, etc., by providing an efficient mixer and a combustor including the mixer.

Claims (20)

  1. 내부에 공기가 유입되는 내부하우징;An inner housing into which air flows;
    상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징;A first outer housing disposed to surround an outlet of the inner housing and spaced apart from the inner housing to receive air;
    상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징;A second outer housing disposed within the first outer housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel;
    상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부; 및A fuel guide connected to the second outer housing and guiding the liquid fuel from the outside to a space between the inner housing and the second outer housing; And
    상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이에 배치되며, 상기 연료안내부에서 공급되는 액체 연료를 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 분배하는 제1 배플부;를 포함하는 혼합기.And a first baffle portion disposed between the inner housing and the second outer housing for distributing liquid fuel supplied from the fuel guide portion between the inner housing and the second outer housing.
  2. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징을 연결하며, 상기 제1 배플부가 배치되는 챔버부;를 더 포함하는 혼합기. And a chamber portion connecting the inner housing and the second outer housing, wherein the first baffle portion is disposed.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 제1 배플부는, Wherein the first baffle portion comprises:
    상기 챔버부를 두개의 공간으로 구분하고, 상기 챔버부의 두개의 공간을 연결하도록 상기 챔버부의 내벽으로부터 일부가 이격되도록 배치된 혼합기. The chamber portion being divided into two spaces, and a portion of the chamber portion is spaced apart from the inner wall of the chamber portion so as to connect the two chambers.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 제1 배플부와 상기 챔버부 내벽 사이의 이격된 거리는 상기 연료안내부와의 거리에 따라 상이한 혼합기. Wherein the spaced distance between the first baffle portion and the inner wall of the chamber portion is different according to the distance from the fuel guide portion.
  5. 제 1 항에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 제1 배플부와 일정 각도를 형성하도록 배치되며, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 공급되는 액체 연료를 배분시키는 제2 배플부;를 더 포함하는 혼합기. And a second baffle portion arranged to form an angle with the first baffle portion and to distribute the liquid fuel supplied between the inner housing and the second outer housing.
  6. 제 5 항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 제2 배플부는 복수개 구비되며,A plurality of second baffle portions are provided,
    서로 인접하는 상기 제2 배플부 사이의 거리는 상기 연료안내부와의 거리에 따라 상이한 혼합기.And the distance between the adjacent second baffle portions is different according to the distance from the fuel guide portion.
  7. 내부에 공기가 유입되는 내부하우징;An inner housing into which air flows;
    상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징;A first outer housing disposed to surround an outlet of the inner housing and spaced apart from the inner housing to receive air;
    상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징; 및A second outer housing disposed within the first outer housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel; And
    상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부;를 포함하고,And a fuel guide connected to the second outer housing and guiding the liquid fuel from the outside to a space between the inner housing and the second outer housing,
    상기 내부하우징에는 상기 내부하우징과 제2 외부하우징 사이의 공간으로 연통하는 관통홀이 형성된 혼합기.Wherein the inner housing has a through-hole communicating with a space between the inner housing and the second outer housing.
  8. 제 7 항에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 관통홀은 나선형으로 형성된 혼합기. Wherein the through hole is formed in a spiral shape.
  9. 제 7 항에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 관통홀은 복수개 구비되며,A plurality of through holes are provided,
    상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면을 따라 일주하며, 서로 이격되도록 배열되는 혼합기. Wherein the plurality of through holes are arranged along the outer surface of the inner housing and spaced apart from each other.
  10. 제 7 항에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 관통홀은 복수개 구비되며,A plurality of through holes are provided,
    상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면에 사선으로 배열되는 혼합기. Wherein the plurality of through holes are arranged diagonally on an outer surface of the inner housing.
  11. 제 7 항에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 관통홀은 복수개 구비되며,A plurality of through holes are provided,
    상기 각 관통홀의 유입구의 크기는 서로 상이한 혼합기. Wherein a size of the inlet of each of the through holes is different from that of the inlet.
  12. 제 7 항에 있어서, 8. The method of claim 7,
    상기 제2 외부하우징과 상기 내부하우징 사이에 배치되는 스월러;를 더 포함하고,And a swirler disposed between the second outer housing and the inner housing,
    상기 관통홀의 토출구는 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상기 스월러보다 하류 측에 배치되는 혼합기.And the discharge port of the through-hole is disposed on the downstream side of the swirler with respect to the flow direction of the liquid fuel.
  13. 내부에 공기가 유입되는 내부하우징;An inner housing into which air flows;
    상기 내부하우징의 출구부를 감싸도록 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되어 공기가 유입되는 제1 외부하우징;A first outer housing disposed to surround an outlet of the inner housing and spaced apart from the inner housing to receive air;
    상기 제1 외부하우징의 내부에 배치되며, 상기 내부하우징과 이격되도록 배치되어 액체 연료를 안내하는 제2 외부하우징;A second outer housing disposed within the first outer housing and spaced apart from the inner housing to guide the liquid fuel;
    상기 제2 외부하우징과 연결되며, 상기 액체 연료를 외부로부터 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이의 공간으로 안내하는 연료안내부; 및A fuel guide connected to the second outer housing and guiding the liquid fuel from the outside to a space between the inner housing and the second outer housing; And
    상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이에 배치되며, 상기 연료안내부에서 공급되는 액체 연료를 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 분배하는 제1 배플부;를 포함하고, And a first baffle portion disposed between the inner housing and the second outer housing and distributing the liquid fuel supplied from the fuel guide portion between the inner housing and the second outer housing,
    상기 내부하우징에는 상기 내부하우징과 제2 외부하우징 사이의 공간으로 연통하는 관통홀이 형성된 혼합기.Wherein the inner housing has a through-hole communicating with a space between the inner housing and the second outer housing.
  14. 제 13 항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징을 연결하며, 상기 제1 배플부가 배치되는 챔버부;를 더 포함하는 혼합기. And a chamber portion connecting the inner housing and the second outer housing, wherein the first baffle portion is disposed.
  15. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 제1 배플부는, Wherein the first baffle portion comprises:
    상기 챔버부를 두개의 공간으로 구분하고, 상기 챔버부의 두개의 공간을 연결하도록 상기 챔버부의 내벽으로부터 일부가 이격되도록 배치된 혼합기. The chamber portion being divided into two spaces, and a portion of the chamber portion is spaced apart from the inner wall of the chamber portion so as to connect the two chambers.
  16. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 제1 배플부와 일정 각도를 형성하도록 배치되며, 상기 내부하우징과 상기 제2 외부하우징 사이로 공급되는 액체 연료를 배분시키는 제2 배플부;를 더 포함하는 혼합기. And a second baffle portion arranged to form an angle with the first baffle portion and to distribute the liquid fuel supplied between the inner housing and the second outer housing.
  17. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 관통홀은 나선형으로 형성된 혼합기. Wherein the through hole is formed in a spiral shape.
  18. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 관통홀은 복수개 구비되며,A plurality of through holes are provided,
    상기 복수개의 관통홀은 상기 내부하우징의 외면에 사선으로 배열되는 혼합기. Wherein the plurality of through holes are arranged diagonally on an outer surface of the inner housing.
  19. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 관통홀은 복수개 구비되며,A plurality of through holes are provided,
    상기 각 관통홀의 유입구의 크기는 서로 상이한 혼합기. Wherein a size of the inlet of each of the through holes is different from that of the inlet.
  20. 제 14 항에 있어서, 15. The method of claim 14,
    상기 제2 외부하우징과 상기 내부하우징 사이에 배치되는 스월러;를 더 포함하고,And a swirler disposed between the second outer housing and the inner housing,
    상기 관통홀의 토출구는 액체 연료의 흐름 방향에 대해서 상기 스월러보다 하류 측에 배치되는 혼합기.And the discharge port of the through-hole is disposed on the downstream side of the swirler with respect to the flow direction of the liquid fuel.
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